Tarnowskie Góry, 2011-02-27
Instytut Maszyn i Urządzeń
Energetycznych Politechniki
Śląskiej
ul. Konarskiego 22
44-100 Gliwice
Opowieść o losie polskiej energetyki zgotowanym jej przez jednego agenta SB.
Część 147
Powody pozostawienia polskich kotłów rusztowych w stanie zacofania technicznego z okresu pierwszych lat istnienia Peerelu.
G. O tym co przede wszystkim złożyło się
na całkowity brak w Polsce nowoczesnych kotłów rusztowych.
III. Trzecim (głównym) powodem była awanturnicza działalność Głównego Inspektoratu Gospodarki Energetycznej i ówczesnego Ministerstwa Przemysłu Chemicznego - część 38.
Różne powody złożyły się na zwątpienie przez inż. J. Kopydłowskiego z początkiem lat 90-tych u. w. w możliwość wyprowadzenia polskiej energetyki przemysłowej i ciepłownictwa ze skrajnego technicznego zacofania. Jednym z nich była świadomość braku elementarnej wiedzy ogółu palaczy, zdanych na obsługę kotła rusztowego wyłącznie na „własne wyczucie”, jak to akurat trafnie stwierdzili naukowcy z Instytutu Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej (część 146, ust. 92). W przeszłości nigdy mu się jednak nawet nie udało się nawiązać rozmowy z palaczem w sprawie regulacji kotła.
Ustęp dziewięćdziesiąty trzeci: Na czas przystąpienia przez niego do modernizacji kotłów, jeśli nawet jakiś kocioł był wyposażony w analizator spalin (mierzący wtedy zawartość CO2 w spalinach), to nie było przypadku aby był on sprawny w działaniu. Do czasu kiedy jeszcze fizycznie uczestniczył w uruchamianiu zmodernizowanych kotłów, wszystkiego dokonywał właśnie na wyczucie, tyle że już wtedy z wszechstronną wiedzą z dziedziny kotłów.
a. Odnośnie samej regulacji kotłów z początkiem 21-go wieku za zielone światło wziął przemienniki częstotliwości, które znalazły zastosowanie do ciągłej regulacji obrotów silników napędzających zarówno ruszt, jak i wentylator podmuchowy oraz wentylator wyciągowy. W przypadku kotłów z paleniskiem narzutowym dochodzą tak regulowane silniki napędu narzutników i dozowników węgla, chociaż od samego początku w polskim palenisku narzutowym dozowniki węgla także były wyposażane w silniki z regulowaną ilością obrotów, tyle że jako prądu stałego, jednak mogące spełniać to samo zadanie. W takie silniki były wyposażone wcześniej niektóre napędy rusztu.
Postanowił więc przynajmniej zorientować się jak skorzystanie z takich napędów mogłoby usprawnić samą eksploatację kotła rusztowego całkowitym odciążeniem palacza od działania „na wyczucie”, z przejściem na jego regulację według ściśle wydawanych poleceń, tyle że nie ustnych, lecz w postaci treści Tabeli, składającej się na zawartość Załącznika I.
Zgodnie z tą Tabelą przy zmianie wydajności kotła z polskim paleniskiem narzutowym trzeba zmienić częstotliwość silników pięciu napędów (o dwa więcej niż w kotle z paleniskiem warstwowym) oraz zmienić położenie ręcznej dźwigni sprzężonej regulacji dopływu powietrza do stref podmuchowych rusztu. Palacz nie musi się przy tym w ogóle interesować zawartością tlenu (O2) w spalinach, a tym samym optymalnym „stosunkiem nadmiaru powietrza”, będącym współczynnikiem nadmiaru powietrza, jako terminem technicznym którym posługują się normalnie mający do czynienia z techniką kotłową.
Do sporządzenia tej Tabeli posłużyły krzywe na Rys. 4 do Rys. 9. Podstawą do ich wykreślenia było wiele odczytanych wartości częstotliwości poszczególnych silników chaotycznie nastawianych przez palaczy oraz ustawień dźwigni, z następną ich analizą opartą jakby nie było na 40-to letnim doświadczeniu w spalaniu węgla w kotle rusztowym.
b. Osiągnięty efekt, po upływie prawie roku od opracowania tej Tabeli, przedstawiają punkty wartości nastawianych częstotliwości i położenia dźwigni - naniesione także na tych rysunkach. Każda liczba odpowiada jednemu z ustawień w zależności od zmienionej wartości częstotliwości silnika napędu dozowników węgla (poz. 1 Tabeli), a więc w zależności od ilości węgla doprowadzanego do paleniska. Jak palacze nie podporządkowali się treści Tabeli, to informuje zarówno rozłożenie się punktów na wykresach, jak i zakres rozbieżności nastawień wpisanych w Tabeli w nawiasach.
Ze wszystkich nastawianych częstotliwości na pewne uznanie zasługuje jedynie samo nastawianie częstotliwości silnika napędu dozowników węgla, ponieważ wartości poboru pary z kotła (t/h) oscylują nad i pod wykreśloną krzywą Rozrzut punktów na wykresie byłby znacznie mniejszy, gdyby palacze podporządkowali się treści uwagi na Rys. 4.
Całkowicie zignorowana została przez palaczy konieczność dostosowania prędkości narzutników węgla do zmieniającej się jego ilości doprowadzanej do paleniska (Rys. 5). Tymczasem przy świadomości skutków tego, ze względu na małą długość rusztu pokrywanego w tym kotle węglem w całym zakresie zmiany obciążenia kotła, nie zmieniając faktycznie w ogóle obrotów narzutników węgla, należało przynajmniej nastawić stałą częstotliwość silnika napędu narzutników rzędu 25 Hz, której odpowiadałyby obroty średnie rzędu 300 obr/min.
Głównym powodem wzrostu zużycia węgla, przy takim podejściu palaczy do wartości podanych w Tabeli jak to przedstawia treść Załącznika I, jest niezachowywanie stałej grubości warstwy żużla schodzącego z rusztu oraz wymaganego stopnia otwarcia klap stref podmuchowych. O tym, że palacze nie przykładali żadnego znaczenia do wymogu utrzymania stałej grubości warstwy żużla schodzącego z rusztu, dowodzi sam rozrzut nastawiania wartości częstotliwości silnika napędu rusztu w całym zakresie zmiany obciążenia kotła (Rys. 6). Dodatkowo średnia wartość tej częstotliwości była prawie jednakowa w cały zakresie zmiany tego obciążenia, co oznacza że w zakresie najwyższych obciążeń kotła warstwa żużla musiała być około dwa razy grubsza niż przy obciążeniach niskich.
Wiadomo nawet dlaczego utrzymywali tą grubą warstwę żużla. Na ich „wyczucie” im grubsza jest ta warstwa, tym rzekomo mniejsza jest ilość żużla odprowadzanego z kotła. Jest to oczywiście rozumowanie całkowicie na opak, wzięte chyba z „doświadczenia” z eksploatacji kotłów z paleniskiem warstwowym, kiedy w palenisku narzutowym zbyt gruba warstwa żużla zwiększa miejscową zawartość części palnych w nim, a tym samym łączną stratę paleniskową, destabilizując jednocześnie równomierność przepływu powietrza przez ruszt.
W przypadku gdyby okazało się, że krzywa wykreślona na Rys. 6 odpowiada częstotliwości silnika napędu rusztu przy spalaniu węgla o niższej zawartości popiołu niż w spalanym, to wartości tej częstotliwości powinny układać się niżej. Przykładowo jak według krzywej wykreślonej linią przerywaną. Jednak także muszą leżeć na niej, a nie jak popadnie.
Podobnie jak w przypadku tysięcy eksploatowanych kotłów rusztowych, palacze pozostawali także w całkowitej nieświadomości skutków nadmiernej ilości powietrza doprowadzanego pod ruszt. Jak to wynika z ułożenia się punktów stopnia otwarcia dźwigni (Rys. 9), kocioł w całym zakresie zmiany obciążenia pracował przy całkowicie otwartych klapach drugiej i trzeciej strefy podmuchowej, kiedy jak wynika z krzywej na tym rysunku takiego otwarcia stref podmuchowych nie powinno być nawet przy osiąganej maksymalnej wydajności wynoszącej 5,4 t/h (punkty 34). Humorystycznym akcentem jest fakt, że przy tej wydajności dźwignię akurat przymknięto. Z ząbka 15 na 14.
Pozostawienie stref podmuchowych tak otwartych faktycznie w całym zakresie zmiany obciążenia kotła musiało w zakresie najniższych obciążeń kotła spowodować dwukrotny wzrost straty wylotowej kotła, z równoczesnym wzrostem pyłu unoszonego w spalinach z komory paleniskowej oraz tlenków azotu (NOx).
Nadmiernego wzrostu ilości powietrza doprowadzonego do kotła, spowodowanego rażącym niepodporządkowaniem się stopniowi otwarcia dźwigni pod poz. 6 Tabeli, dowodzi prawie dwukrotnie większe nastawienie częstotliwości silnika napędu wentylatora wyciągowego w zakresie niższych obciążeń kotła (Rys. 8). Spowodowało to między innymi także prawie dwukrotny wzrost zużycia mocy do napędu wentylatora wyciągowego, kiedy przemienniki częstotliwości stosuje się akurat po to aby do takiego wzrostu nie dochodziło.
Nie zmieniając częstotliwości silnika napędu narzutników (Rys. 4), zmieniano akurat częstotliwość silnika napędu wentylatora podmuchowego, co akurat przy dokonywaniu znikomych zmian (Rys. 7) w ogóle nie było potrzebne.
Analizując stopień dopuszczenia się przez palaczy rozbieżności w nastawianych wartościach w stosunku podanych w Tabeli, nie zaszkodzi wiedzieć że te podane w Tabeli zostały wcześniej dokładnie przetestowane.
Pozostanie jednak faktem, że mimo takich uchybień, kocioł ten (typu OKR5) jest jak dotąd najlepiej eksploatowanym wśród wszystkich pracujących w kraju kotłów z paleniskiem narzutowym.
Załącznik I (J. Kopydłowski)
Do wiadomości: 1. Raciborska Fabryka Kotłów „RAFAKO” ul. Łąkowa 31; 47-300 Racibórz 2. Sędziszowska Fabryka Kotłów „SEFAKO” ul. Przemysłowa 9; 28-340 Sędziszów 3. Fabryka Palenisk Mechanicznych ul. Towarowa 11; 43-190 Mikołów 4. Zakłady Urządzeń Kotłowych „Stąporków” ul. Górnicza 3; 26-220 Stąporków 5. Krajowa Agencja Poszanowania Energii ul. Mokotowska 35; 00-560 Warszawa 6. Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska ul. Powstańców 41 a; 40-024 Katowice W wiadomej sprawie: 1. JM Rektor Akademii Górniczo-Hutniczej 2. JM Rektor Politechniki Białostockiej 3. JM Rektor Politechniki Częstochowskiej 4. JM Rektor Politechniki Gliwickiej |
7. Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja ul. Czackiego 3/5; 00-043 Warszawa 8. Energetyka, Redakcja; ul. Jordana 25; 40-952 Katowice 9. Kancelaria Prezesa Rady Ministrów 00-583 Warszawa; Aleje Ujazdowskie 1/3 10. Izba Gospodarcza Ciepłownictwo Polskie; ul. Eligijna 59; 02-787 Warszawa
Także kilkudziesięciu PT Użytkowników kotłów z polskim lub krajowym paleniskiem narzutowym i mających te kotły na stanie oraz kilkuset innych.
5. JM Rektor Krakowskiej 6. JM Rektor Politechniki Łódzkiej 7. JM. Rektor Politechniki Poznańskiej 8. JM Rektor Politechniki Wrocławskiej 9. JM. Rektor Politechniki Wrocławskiej.
|
Każdego kto może uzupełnić treść opowieści lub ma uwagi do niej uprasza się o podzielenie się nimi, z gwarancją załączenia ich do kolejnej części opowieści dla zapoznania z nimi wszystkich otrzymujących ją. Uwaga do treści Rzecznika Odbiorców Paliw i Energii URE: „Poruszane przez Pana zagadnienia dotyczą zagadnień sprzed rozpoczęcia działalności Prezesa URE, który został powołany w 1997 r. na mocy ustawy z dnia 10 kwietnia 1997 r. … .” |
2